Technische Universität Ilmenau

Hochfrequenztechnik 2: Subsysteme - Modultafeln der TU Ilmenau

Die Modultafeln sind ein Informationsangebot zu den Studiengängen der TU Ilmenau.

Die rechtsverbindlichen Studienpläne entnehmen Sie bitte den jeweiligen Studien- und Prüfungsordnungen (Anlage Studienplan).

Alle Angaben zu geplanten Lehrveranstaltungen finden Sie im elektronischen Vorlesungsverzeichnis.

Informationen und Handreichungen zur Pflege von Modulbeschreibungen durch die Modulverantwortlichen finden Sie unter Modulpflege.

Hinweise zu fehlenden oder fehlerhaften Modulbeschreibungen senden Sie bitte direkt an modulkatalog@tu-ilmenau.de.

Modulinformationen zu Hochfrequenztechnik 2: Subsysteme im Studiengang Bachelor Ingenieurinformatik 2013
Modulnummer200510
Prüfungsnummer210487
FakultätFakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Fachgebietsnummer 2113 (Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik)
Modulverantwortliche(r)Prof. Dr. Matthias Hein
TurnusSommersemester
SpracheDeutsch
Leistungspunkte5
Präsenzstudium (h)45
Selbststudium (h)105
VerpflichtungWahlmodul
AbschlussPrüfungsleistung mit mehreren Teilleistungen
Details zum AbschlussDas Modul Hochfrequenztechnik 2: Subsysteme mit der Prüfungsnummer 210487 schließt mit folgenden Leistungen ab:
  • mündliche Prüfungsleistung über 30 Minuten mit einer Wichtung von 75% (Prüfungsnummer: 2100844)
  • Studienleistung mit einer Wichtung von 25% (Prüfungsnummer: 2100845)


Details zum Abschluss Teilleistung 2:

Praktikumsversuche gemäß Versuchsanordnung

Alternative Abschlussform aufgrund verordneter Corona-Maßnahmen inkl. technischer Voraussetzungen
Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl
Vorkenntnisse

Grundlagen der Elektrotechnik, Informationstechnik und der elektrischen Messtechnik, Grundkenntnisse in Elektronik vorteilhaft

Pflichtmodul im Studienschwerpunkt 1 "Informations- und Kommunikationstechnik" hilfreich

Lernergebnisse und erworbene KompetenzenDie
Studierenden verstehen die Funktionen und Architekturen hochfrequenztechnischer
Subsysteme. Sie können die Bedeutung solcher Subsysteme für diverse
Anwendungsfelder wie Kommunikationstechnik, Medientechnik oder Sensorik analysieren und
diskutieren die Besonderheiten bei höheren Frequenzlagen. Die Studierenden erkennen
Zusammenhänge mit Nachbardisziplinen wie der Mikrowellentechnik,
Nachrichtentechnik oder Messtechnik. Durch Vertiefung der Fachkompetenzen aus
der Vorlesung durch angeleitete oder selbständige Aufgabenlösungen vermögen die
Studierenden spezifische Subsysteme zu charakterisieren. Sie sind motiviert den eigenständigen
Entwurf projektbezogener Baugruppen oder Maßnahmen der analogen
Signalverarbeitung voranzubringen.

Fachkompetenzen:
Die Studierenden besitzen Grundlagenwissen, kennen Entwicklungstrends, neueste Techniken und Methoden.

Methodenkompetenzen:
Die Studierenden können sich Fachwissens gezielt erschließen und nutzen und sind in der Lage ihre  Arbeitsergebnisse zu dokumentieren. Sie können nach dem Praktikum ihr Fachwissen zur Modellbildung, Planung, Simulation und Bewertung komplexer Systeme nutzen und können es anwenden.

Systemkompetenz:
Die Studierenden haben Überblickwissen über angrenzende Fachgebiete, die für die Gestaltung von Systemen wichtig sind. Sie besitzen zudem fachübergreifendes, systemorientiertes Denken.

Sozialkompetenzen: Die Studierenden sind zur aktiven Kommunikation und Teamwork befähigt. Sie sind in der Lage, ihre Ergebnisse zu präsentieren, können Schnittstellen technischer Problemstellungen zu gesellschaftlichen Anforderungen und Auswirkungen erkennen.

Nach dem Praktikum sind die Studierenden mit dem technischen Aufbau und der
praktischen Erprobung eines typischen Funkempfängers und seiner Komponenten
sowie den für deren Funktionsprüfung notwendigen Messgeräte vertraut. Sie
können die Messung der wesentlichen technischen Parameter des Systems durchführen,
daraus Optimierungsansätze ableiten und die wissenschaftlichen
Ergebnisse in nachvollziehbarer Weise protokollieren. Gleichzeitig sind die Studierenden
methodisch an typische Forschungsaktivitäten des Fachgebietes herangeführt.
Inhalt
Einführung in Funktionen und Architekturen HF-technischer Systeme;
Erläuterung der Bedeutung solcher Systeme für Anwendungsfelder wie z.B.
Kommunikationstechnik, Medientechnik, Biomedizintechnik, Fahrzeugtechnik und
Sensorik/Erkundung. Vertiefung der Inhalte durch typische Anwendungsbeispiele
in Übungsgruppen.

1. Einführung: Entwicklung der Funktechnik, Frequenzbereiche und
-nutzungen, Sender- und Empfängerarchitekturen, Systemkenngrößen

2. Frequenzsynthese: Aufgaben, Oszillatorgrundschaltungen: Zwei- und
Vierpoloszillatoren, Quarz-Oszillatoren, Verfahren der Frequenzsynthese

3. Nichtlineare Signalverzerrungen: Kenngrößen, Schaltverstärker,
Beschreibung nichtlinearer Signalverzerrungen, Dynamikbereich,
Linearisierungsmaßnahmen

4. Analoge Modulations und Demodulation: Kenngrößen, Amplituden- und
Winkelmodulation, Schaltungsarchitekturen, belegte Bandbreite

5. Digitale Modulation und Demodulation: Zeitkontinuierliche Amplituden-
und Winkelumtastung, Schaltungsarchitekturen, spektrale Effizienz

Die alternative Prüfungsleistung besteht aus einer 30-minütigen mündlichen
Prüfung sowie einem benoteten Praktikum (1 SWS). Die Prüfung geht mit 75%, das
Praktikum mit 25% in die Gesamtbewertung ein.

Praktikum Überlagerungsempfänger

Versuch H1: FM; AM; QAM
Modulation und Demodulation (Spektrum, Bandbreitenbedarf, spektrale Effizienz,
geeignete Schaltungsprinzipien)

Versuch H2: Oszillator und
Downconverter (Verluste, Rauschen, quasilineare Beschreibung)

Versuch H3: Gesamtsystem
Heterodynempfänger (Spiegelfrequenzempfang, nichtlineare Beschreibung,
Verzerrungen, Klirrfaktor)
Medienformen und technische Anforderungen bei Lehr- und Abschlussleistungen in elektronischer Form
Tafelbild, interaktive Entwicklung der Stoffinhalte

Illustrationen zur Vorlesung (in elektronischer Form verfügbar)

Hinweise zur persönlichen Vertiefung

Identifikation vorlesungsübergreifender Zusammenhänge

Vorlesungsbegleitende
Aufgabensammlung zur selbständigen Nacharbeitung (in elektronischer Form verfügbar)
Literatur

Zinke, Brunswig: Hochfrequenztechnik 1 und 2, Springer-Verlag 1995

Meinke, Gundlach: Taschenbuch der Hochfrequenztechnik. Springer, Berlin 1992

B. Schiek: Meßsysteme der HF-Technik, Hüthig Verlag

Tietze, U., Schenk, Ch.: Halbleiter-Schaltungstechnik, 12.Auflage oder ff., Springer-Verlag, 2002

div. weitere Quellenangaben, vgl. Internetportal des Fachgebiets

Lehrevaluation